(57)【要約】【課題】  アンサーバックを確実に得られるようにしつつ、消費電力の低減を図ることができる双方向無線システムを提供する。【解決手段】  通信モードとして、子機が応答待ち時間後に親機からデータを受信する「即時応答」と、子機が応答待ち時間後に親機への再同期を行い、同期後に親機からデータを受信する「同期応答」と、子機がデータを送信した後に親機に切り替わり、当該データを受信した親機が子機に切り替わって同期処理を行い、当該切り替わった子機から前記切り替わった親機にデータを送信する「切替応答」を備え、「即時応答」の場合は、高速応答を実現でき、「同期応答」の場合は、応答待ち時間に相当する時間について応答無線部及びベースバンド部を停止して省電力とし、「即時応答」「同期応答」の場合で応答特性がよくない場合に、子機が通信モードを「切替応答」に変更する双方向無線システムである。【選択図】        図１
2010219886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
子機と親機の無線装置を有する双方向無線システムであって、
前記無線装置が、無線部と、ベースバンド部と、通信制御部と、時間計測を行う時間計測部と、通信モードの情報が設定され、複数の通信モードの通信プロトコルに関するパラメータを記憶するパラメータ保管部とを有し、
前記通信モードには、子機が応答待ち時間後に親機からデータを受信する「即時応答」と、子機が応答待ち時間後に親機への再同期を行い、同期後に親機からデータを受信する「同期応答」と、子機がデータを送信した後に親機に切り替わり、当該データを受信した親機が子機に切り替わって同期処理を行い、当該切り替わった子機から前記切り替わった親機にデータを送信する「切替応答」があり、
「即時応答」の通信モードの場合は、前記ベースバンド部の応答タイマを用いて応答待ち時間をカウントし、
「同期応答」の通信モードの場合は、前記通信制御部内のタイマを用いて応答待ち時間をカウントして、当該応答待ち時間に相当する時間は前記無線部と前記ベースバンド部への電源供給をオフにし、
「切替応答」の通信モードの場合は、子機から親機に切り替わった後に、前記時間計測部を用いて相手装置からのデータ受信のタイムアウトを管理することを特徴とする双方向無線システム。
【請求項２】
子機の無線装置は、通信制御部がパラメータ保管部に設定された通信モードの情報を読み取り、当該通信モードの情報に対応する通信プロトコルに関するパラメータをベースバンド部に設定して送受信を行うと共に、親機の無線装置に対して通信モードの情報を送信し、
前記親機の無線装置は、受信した通信モードの情報をパラメータ保管部に設定し、当該通信モードの情報に対応する通信プロトコルに関するパラメータをベースバンド部に設定して送受信を行うことを特徴とする請求項１記載の双方向無線システム。
【請求項３】
ベースバンド部は、通信制御部によってパラメータ保管部から通信プロトコルのパラメータが設定され、当該通信プロトコルに従って受信制御を行う受信制御回路と、前記通信制御部によって前記パラメータ保管部から通信プロトコルのパラメータが設定され、当該通信プロトコルに従って送信制御を行う送信制御回路と、「即時応答」の通信モードの場合に、応答待ち時間をカウントすると共に無線状態をカウントする応答タイマを有することを特徴とする請求項２記載の双方向無線システム。
【請求項４】
通信制御部は、無線部、ベースバンド部への電源供給を制御する電源制御部と、「同期応答」の通信モードの場合に、応答待ち時間を計測するタイマと、パラメータ保管部にアクセスして通信プロトコルに関するパラメータをベースバンド部に設定する通信制御回路とを有することを特徴とする請求項２又は３記載の双方向無線システム。
【請求項５】
通信制御回路は、「切替応答」の通信モードの場合に、時間計測部にアクセスし、相手装置からのデータ受信のタイムアウトを管理し、タイムアウトした場合に、切り替わった親機を子機に戻す処理を行うことを特徴とする請求項４記載の双方向無線システム。
【請求項６】
通信制御回路は、「切替応答」の通信モードの場合に、時間計測部にアクセスし、相手装置へのデータ送信のタイムアウトを管理し、子機からのデータを受信した親機が子機に切り替わってからタイムアウトの時間までの間で、返信のデータの準備ができるまで、無線部、ベースバンド部への電源供給を停止するよう電源制御部に指示を出力することを特徴とする請求項４記載の双方向無線システム。
【請求項７】
通信制御回路は、パラメータ保管部に設定されている通信モードが「即時応答」又は「同期応答」である場合で、応答特性が特定の基準値より悪い場合に、通信モードを「切替応答」に変更することを特徴とする請求項４乃至６のいずれか記載の双方向無線システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微弱電波で動作する双方向無線システムに係り、特に、アンサーバックを確実に得られるようにし、更に低消費電力の双方向無線システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
［双方向無線システム：図６］
従来の双方向無線システムで用いられる無線機は、スペクトラム拡散（ＳＳ：Spread Spectrum）方式を採用した微弱電波で動作する無線機である。
従来の双方向無線システムについて図６を参照しながら説明する。図６は、従来の双方向無線システムの概略図である。
従来の双方向無線システムは、送信部１１と受信部１２を有する無線機（子機）１０′と、送信部２１と受信部２２を有する無線機（親機）２０′とを備え、子機１０′の入力装置（スイッチ等）を動作させて、子機１０′から親機２０′に動作命令を送信し、親機２０′ではその命令に従って動作するようになっている。
【０００３】
また、親機２０′は、命令の伝達状況の応答や親機２０′の状態情報を子機１０′に送信するものであり、子機１０′は当該信号を受信して表示装置（ＬＥＤ等）に表示するようになっている。
つまり、従来の双方向無線システムは、ＳＳを採用した双方向通信（半２重）可能な微弱無線システムとなっている。
【０００４】
上記双方向無線システムでは、子機１０′主導で動作するものであり、親機２０′は、子機１０′の送信を間欠受信することにより、子機１０′からの命令を受信し、子機１０′は、動作させたいときだけ、動作状態にするため、消費電力を低減できるものとなっている。
【０００５】
［無線フレーム：図７］
図７は、従来の双方向無線システムの無線フレームを示す図である。
従来の双方向無線システムの無線フレームは、１イベントサイクルにおいて命令サイクルと応答サイクルから構成され、更に、命令サイクルは、同期サイクルとデータサイクル（命令情報）とから構成され、応答サイクルは、データサイクル（応答情報）で構成されている。
【０００６】
そして、同期サイクルは、同期用コード（Preamble）部と同期ワード（Sync）部で構成され、同期用コード部で無線の有無を見つけて、同期ワード部で同期ワードを検知することで、無線間の同期確立を行い、同期完了できると、データサイクル（命令情報）でユーザデータを送信し、応答サイクルのデータサイクル（応答情報）でユーザデータを受信する構成となっている。
【０００７】
［関連技術］
尚、関連する先行技術として、特開２００５−２８６７８１号公報「無線通信システム」（出願人：株式会社山武）がある（特許文献１）。また、特開２００５−３０３７６２号公報「アドホックネットワークシステム及び無線端末」（出願人：松下電器産業株式会社）がある（特許文献２）。
【０００８】
特許文献１には、子機が、通常モードでは長周期で計測データを送信し、子機の所在が不明となったと探索機が判断すると、当該子機に探索指令を送信し、探索指令を受けた子機は、探索モードに切り替わり、短周期で探索用無線信号を送信する無線通信システムが示されている。
【０００９】
また、特許文献２には、各無線端末が、一定周期の同期タイミングにおいて、自己端末が送信待ちフレームを保持している送信待ち状態である場合、または前回の同期タイミングにおいて親機の状態が送信待ち状態であったと確認できない場合に、同期フレーム送信送信権獲得競争に参加し、該競争に勝利した無線端末が次回同期タイミングまで親機として動作するネットワークシステムが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−２８６７８１号公報
【特許文献２】特開２００５−３０３７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来技術では、命令情報を受信後、即応答して状態情報を送信するか、また、受信データが生成されるまでダミーデータを送信して、通信を維持することが必要となる。
【００１２】
その場合に、応答時間が遅いシステムでは、親機は、ダミーデータを送信しなければならず、無駄な通信が発生することになり、また、送信し続けることになるため、消費電力が増加する。
【００１３】
つまり、長い時間応答、状態情報を出せないシステムでは、短時間で応答する場合は問題ないが、長い時間になると無線の同期維持ができないという問題点があった。
【００１４】
また、同期維持のために、水晶振動子、ＲＴＣ（Real Time Clock）等を用いて時間計測した場合に、誤差が発生し、通信路が破綻するという問題点があった。
【００１５】
更に、待ち時間が多い場合には、無線機における消費電力が大きくなるという問題点があった。
【００１６】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、アンサーバックを確実に得られるようにしつつ、消費電力の低減を図ることができる双方向無線システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、子機と親機の無線装置を有する双方向無線システムであって、無線装置が、無線部と、ベースバンド部と、通信制御部と、時間計測を行う時間計測部と、通信モードの情報が設定され、複数の通信モードの通信プロトコルに関するパラメータを記憶するパラメータ保管部とを有し、通信モードには、子機が応答待ち時間後に親機からデータを受信する「即時応答」と、子機が応答待ち時間後に親機への再同期を行い、同期後に親機からデータを受信する「同期応答」と、子機がデータを送信した後に親機に切り替わり、当該データを受信した親機が子機に切り替わって同期処理を行い、当該切り替わった子機から前記切り替わった親機にデータを送信する「切替応答」があり、「即時応答」の通信モードの場合は、ベースバンド部の応答タイマを用いて応答待ち時間をカウントし、「同期応答」の通信モードの場合は、通信制御部内のタイマを用いて応答待ち時間をカウントして、当該応答待ち時間に相当する時間は無線部とベースバンド部への電源供給をオフにし、「切替応答」の通信モードの場合は、子機から親機に切り替わった後に、時間計測部を用いて相手装置からのデータ受信のタイムアウトを管理することを特徴とする。
【００１８】
本発明は、上記双方向無線システムにおいて、子機の無線装置は、通信制御部がパラメータ保管部に設定された通信モードの情報を読み取り、当該通信モードの情報に対応する通信プロトコルに関するパラメータをベースバンド部に設定して送受信を行うと共に、親機の無線装置に対して通信モードの情報を送信し、親機の無線装置は、受信した通信モードの情報をパラメータ保管部に設定し、当該通信モードの情報に対応する通信プロトコルに関するパラメータをベースバンド部に設定して送受信を行うことを特徴とする。
【００１９】
本発明は、上記双方向無線システムにおいて、ベースバンド部が、通信制御部によってパラメータ保管部から通信プロトコルのパラメータが設定され、当該通信プロトコルに従って受信制御を行う受信制御回路と、通信制御部によってパラメータ保管部から通信プロトコルのパラメータが設定され、当該通信プロトコルに従って送信制御を行う送信制御回路と、「即時応答」の通信モードの場合に、応答待ち時間をカウントすると共に無線状態をカウントする応答タイマを有することを特徴とする。
【００２０】
本発明は、上記双方向無線システムにおいて、通信制御部が、無線部、ベースバンド部への電源供給を制御する電源制御部と、「同期応答」の通信モードの場合に、応答待ち時間を計測するタイマと、パラメータ保管部にアクセスして通信プロトコルに関するパラメータをベースバンド部に設定する通信制御回路とを有することを特徴とする。
【００２１】
本発明は、上記双方向無線システムにおいて、通信制御部が、「切替応答」の通信モードの場合に、時間計測部にアクセスし、相手装置からのデータ受信のタイムアウトを管理し、タイムアウトした場合に、切り替わった親機を子機に戻す処理を行うことを特徴とする。
【００２２】
本発明は、上記双方向無線システムにおいて、通信制御回路は、「切替応答」の通信モードの場合に、時間計測部にアクセスし、相手装置へのデータ送信のタイムアウトを管理し、子機からのデータを受信した親機が子機に切り替わってからタイムアウトの時間までの間で、返信のデータの準備ができるまで、無線部、ベースバンド部への電源供給を停止するよう電源制御部に指示を出力することを特徴とする。
【００２３】
本発明は、上記双方向無線システムにおいて、通信制御部が、パラメータ保管部に設定されている通信モードが「即時応答」又は「同期応答」である場合で、応答特性が特定の基準値より悪い場合に、通信モードを「切替応答」に変更することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、子機と親機の無線装置を有する双方向無線システムであって、無線装置が、無線部と、ベースバンド部と、通信制御部と、時間計測を行う時間計測部と、通信モードの情報が設定され、複数の通信モードの通信プロトコルに関するパラメータを記憶するパラメータ保管部とを有し、通信モードには、子機が応答待ち時間後に親機からデータを受信する「即時応答」と、子機が応答待ち時間後に親機への再同期を行い、同期後に親機からデータを受信する「同期応答」と、子機がデータを送信した後に親機に切り替わり、当該データを受信した親機が子機に切り替わって同期処理を行い、当該切り替わった子機から前記切り替わった親機にデータを送信する「切替応答」があり、「即時応答」の通信モードの場合は、ベースバンド部の応答タイマを用いて応答待ち時間をカウントし、「同期応答」の通信モードの場合は、通信制御部内のタイマを用いて応答待ち時間をカウントして、当該応答待ち時間に相当する時間は無線部とベースバンド部への電源供給をオフにし、「切替応答」の通信モードの場合は、子機から親機に切り替わった後に、時間計測部を用いて相手装置からのデータ受信のタイムアウトを管理するものであり、アンサーバックを確実に得られるようにしつつ、消費電力の低減を図ることができる効果がある。
【００２５】
本発明によれば、通信制御部が、パラメータ保管部に設定されている通信モードが「即時応答」又は「同期応答」である場合で、応答特性が特定の基準値より悪い場合に、通信モードを「切替応答」に変更する上記双方向無線システムとしているので、応答のデータを直ちに返信できない状況でもアンサーバックを確実に得ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態に係る双方向無線システムの構成ブロック図である。
【図２】即時応答の無線フレームを示す図である。
【図３】同期応答の無線フレームを示す図である。
【図４】切替応答の無線フレームを示す図である。
【図５】実施の形態に係る無線装置の構成ブロック図である。
【図６】従来の双方向無線システムの概略図である。
【図７】従来の双方向無線システムの無線フレームを示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る双方向無線システムは、通信モードとして、子機が応答待ち時間後に親機からデータを受信する「即時応答」と、子機が応答待ち時間後に親機への再同期を行い、同期後に親機からデータを受信する「同期応答」と、子機がデータを送信した後に親機に切り替わり、当該データを受信した親機が子機に切り替わって同期処理を行い、当該切り替わった子機から前記切り替わった親機にデータを送信する「切替応答」を備え、「即時応答」ではベースバンド部の無線ステートベースカウンタで応答時間を計測し、「同期応答」では通信制御部のタイマで応答時間を計測し、「切替応答」では時間計測部でタイムアウト時間を計測し、子機から送信される通信モードの情報に基づいて親機は当該通信モードに設定され、通信モードが「即時応答」の場合は、高速応答を実現でき、通信モードが「同期応答」の場合は、応答待ち時間に相当する時間について応答無線部及びベースバンド部を停止して省電力とし、通信モードが「即時応答」「同期応答」の場合で応答特性がよくない場合に、子機が通信モードを「切替応答」に変更するようにしているので、応答情報を直ちに返信できない状況でもアンサーバックを確実に得ることができ、更に消費電力を低減できる。
【００２８】
次に、通信モード（両受信モード）について「即時応答」「同期応答」「切替応答」の３つの通信方式を説明する。これら３つの通信モードは、をユーザの使用状況により、設定されるようになっている。
【００２９】
［即時応答］
即時応答の通信方式は、応答、状態情報の同期維持によるアンサーバック方式であり、同期を維持するために、応答に必要な同期であるためアクセス時間が短い通信に適している。応答待ち時間は、最大で１Ｓ（１秒）で、ベースバンド部のＬＳＩで計測しているため誤差はすくなく、高速応答に適している。
即時応答の応答待ち時間を計測するには、ベースバンド部のカウンタを用いるようにする。
【００３０】
［同時応答］
同時応答の通信方式は、応答、状態情報の再同期によるアンサーバック方式であり、再同期するため、待ち時間はスタンバイになることができ、消費電力を抑えることができる。応答待ち時間は、最大で３Ｓ（３秒）で、通信制御部のマイコンタイマを使用するため、時間誤差が大きいが、誤差を吸収する処理を行うことで、消費電力を抑えたシステムに適している。
同時応答の応答待ち時間を計測するには、通信制御部（マイコン）のタイマを用いるようにする。
【００３１】
［切替応答］
切替応答の通信方式は、応答、状態情報の通信方向の切替によるアンサーバック方式であり、子機が受信待ち受けするため、任意の時間で応答情報を受信でき、親機の消費電力は低減できるが、子機は受信待ち受けにするため消費電力が増加する。応答待ち時間の成約はなく、待ち時間の制御は不要で、送信データが用意できたら、送出できる。但し、子機側は、受信できなかったときの管理（タイムアウト）が必要になるが、応答情報がすぐに用意できないようなシステムに適している。
タイムアウトの時間管理には、時間計測部（ＲＴＣ）又は通信制御部のタイマを用いるようにする。
【００３２】
そして、本発明の実施の形態に係る双方向無線システムでは、子機側が「即時応答」「同期応答」「切替応答」のいずれかのモードを選択して、親機に送信を行うと、親機は送信されたデータから当該モードの情報を取得して子機のモードに合わせる処理を行い、子機と親機間の通信モードを「即時応答」又は「同期応答」を用いている場合に、応答特性がよくないと判断した場合に、「切替応答」の通信モードに自動的に切り替えてアンサーバックを得るようにし、「同期応答」の場合は、応答待ち時間に相当する時間についてベースバンド部、無線部を休ませて省電力を図るようにし、また、「切替応答」の場合は、データを受信した親機が子機に切り替わり、応答情報を準備している間（タイムアウトの時間内）、ベースバンド部、無線部を休ませて省電力を図るようにしている。
【００３３】
上記構成にすることで、アクセス時間を短くし、簡単に応答、状態情報が返信でき、低価格で、消費電力が少なく、簡単な回路構成で実現でき、送信側及び受信側の待ち時間の管理負荷を少なくし、長い待ち時間後であっても短い待ち時間後であっても、応答情報を送信できるものである。
【００３４】
［双方向無線システム：図１］
本発明の実施の形態に係る双方向無線システム（本システム）について図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る双方向無線システムの構成ブロック図である。
本システムは、図１に示すように、無線通信で送受信を行う装置（１）１０と、装置（２）２０とを基本的に有している。
【００３５】
［装置（１）］
装置（１）１０は、図１に示すように、アンテナと、ＴＸ（送信）部１１と、ＲＸ(受信)部１２とを備え、ユーザインタフェース（ＵＩＦ）から命令情報を入力してＴＸ部１１から送信し、応答情報をＲＸ部１２で受信してＵＩＦに応答情報を出力する。
更に、装置（１）１０は、通常、子機（ＴＳ）に設定されているが、通信モードが「切替応答」の場合は、送受信切替（親子切替）の処理により親機（ＦＳ）に切り替わり、また、親機から子機に切り替わる処理が為される。
【００３６】
［装置（２）］
装置（２）２０は、図１に示すように、アンテナと、ＴＸ（送信）部２１と、ＲＸ(受信)部２２とを備え、ＵＩＦから応答情報を入力してＴＸ部２１から送信し、命令情報をＲＸ部２２で受信してＵＩＦに命令答情報を出力する。
更に、装置（２）２０は、通常、親機（ＦＳ）に設定されているが、通信モードが「切替応答」の場合は、送受信切替（親子切替）の処理により子機（ＴＳ）に切り替わり、また、子機から親機に切り替わる処理が為される。
【００３７】
次に、本システムにおける「即時応答」「同期応答」「切替応答」の双方向通信モードについて具体的に説明する。
［即時応答双方向通信モード］
子機（ＴＳ）主導による情報通信伝達については、単方向と同様であるが、一定時間（応答待ち時間）後、親機（ＦＳ）から送信された情報の応答情報をデータとして受信することができ、完全なアンサーバック機能を実現可能とする。
また、システム情報のやりとりをすることにより、個々の通信状態や通信の泣き別れなどを防止できる。応答待ち時間は、約１．７ｓ（秒）まで待つことができる。
【００３８】
「即時応答」は、高速応答のシステムに適しているが、無線送出時間の制限があるようなシステムには適しておらず、待ち時間の間は、同期維持をするために通信状態を維持する必要があり、そのための消費電力を消費している状態になる。
【００３９】
［即時応答の無線フレーム：図２］
図２は、即時応答の無線フレームを示す図である。
双方向通信における即時応答の無線フレーム（子機側）は、図２に示すように、１イベントサイクルが、命令サイクル、応答待ち時間、応答サイクルで構成され、応答待ちの時間の間は、同期維持のため、子機（ＴＳ）がＨｉｇｈデータを送出し、親機（ＦＳ）がＨｉｇｈデータを受信することで同期を維持する。
尚、命令サイクルは、同期サイクルとデータサイクル（命令情報）とから構成されている。
【００４０】
同期サイクルは、同期用コード（Preamble）部、同期ワード（Sync）部、それに親機から受信する命令同期のＡｃｋ／Ｎａｃｋで構成されている。
データサイクル（命令情報）は、システム情報（Info）、データ部（Data Field）、それに親機から受信する命令データのＡｃｋ／Ｎａｃｋで構成されている。
応答待ち時間は、同期維持のために子機がＨｉｇｈデータを送信する。
データサイクル（応答情報）は、親機から受信するシステム情報（Info）とデータ部（Data Field）、それに子機からのＡｃｋ／Ｎａｃｋで構成されている。
【００４１】
ここで、応答待ち時間は、親機と子機の両方で管理しており、後述するように、ベースバンド部の精度の高いタイマ（無線ステートベースカウンタ）を用いて同期を図っている。但し、ＬＳＩで計測するため、１．０秒〜１．７秒程度しか測定できない。
【００４２】
［同期応答双方向通信モード］
子機（ＴＳ）主導による情報通信伝達については、単方向と同様であるが、一定時間（応答待ち時間）後、親機（ＦＳ）から送信された情報の応答情報をデータとして受信することができ、完全なアンサーバック機能を実現可能とする。
即時応答との違いは、同期を維持するのではなく、子機（ＴＳ）主導で、再同期して、応答、状態情報を取得する。
【００４３】
［同期応答の無線フレーム：図３］
図３は、同期応答の無線フレームを示す図である。
命令サイクル、応答サイクルが各々１サイクルイベントであり、命令サイクルは同期サイクルとデータサイクル（命令情報）で構成され、応答サイクルは同期サイクルとデータサイクル（命令情報）で構成されている。
【００４４】
応答待ち時間は、子機と親機の両方で管理する必要がある。
特徴としては、応答待ち時間後の応答サイクルで、子機は、同期サイクルを設けて再同期を行っている。
応答サイクルの同期用コード（Preamble）は、短くすることもできるし、タイマ誤差を吸収するよう長くすることもできる。
【００４５】
［切替応答双方向通信モード］
子機（ＴＳ）主導による情報通信伝達については、単方向と同様であるが、装置間で双方向の通信を前提とし、送受信を切り替える（親子切替）ことで実現する双方向通信である。
子機（ＴＳ）は、送りたい情報を送った後は、受信に切り替えて親機（ＦＳ）になり、データ受信を待つ。当該親機がデータを受信すると、受信後に送受切替（親子切替）で、子機（ＴＳ）に戻り、送信状態にする。
ある一定時間（タイムアウト時間）、受信できない場合は、タイムアウトとして、送受信切替（親子切替）で子機（ＴＳ）に戻り、送信状態にする。その後、再送処理等が実行される。
【００４６】
親機（ＦＳ）は、受信待ち状態を維持し、データを受信した後に、送受信切替（親子切替）で、子機（ＴＳ）となり、送信状態にしておき、送信できる状態で、応答情報を送信する。
その後、送信が終了したら、送受信切替（親子切替）を行い、親機（ＦＳ）に戻り、間欠受信を繰り返す。
【００４７】
切替応答双方向通信モードにおいて、各装置は、命令サイクルと応答サイクルの管理と主導権を持っている装置（１）１０は、主導権を持っていない装置（２）２０が受信できなかったときのタイムアウト管理をしなければならない。
但し、応答情報を準備する時間は、任意に設定することができるため、応答情報を返信するのに時間を要するシステムには最適である。
【００４８】
応答情報を返信するのに時間を要するシステムでは、データを受信した親機が送受信切替で子機になった場合に、タイムアウトの時間内ではあるが、応答情報を準備するまでの間、後述する無線部及びベースバンド部の電源をオフにし、応答情報の準備が終了すると無線部及びベースバンド部の電源をオンにして応答情報を送信するようにしてもよい。これにより、無線装置の省電力化を図ることができる。
【００４９】
［切替応答の無線フレーム：図４］
図４は、切替応答の無線フレームを示す図である。
切替応答の無線フレームは、図４に示すように、命令サイクルと応答サイクルが装置の役割が逆になっただけで、同じ内容となっている。
命令サイクルでは、装置（１）が子機（ＴＳ）になって命令送信し、装置（２）が親機（ＦＳ）になって命令受信し、応答サイクルでは、装置（２）が子機（ＴＳ）になって応答送信し、装置（１）が親機（ＦＳ）になって応答受信する。
【００５０】
［無線装置の構成：図５］
次に、実施の形態に係る無線装置の構成について図５を参照しながら説明する。図５は、実施の形態に係る無線装置の構成ブロック図である。
無線装置は、図５に示すように、無線部１００と、水晶発振器１５０と、ベースバンド部２００と、通信制御部３００と、パラメータ保管部４００と、時間計測部５００とを有している。
【００５１】
［無線部１００］
無線部１００は、アンテナから入力された無線信号をベースバンド部２００に出力すると共に、ベースバンド部２００からの信号を無線信号としてアンテナから送信する。
無線部１００は、水晶発振器１５０からの基準信号を入力して無線信号の送受信を行い、当該基準信号をベースバンド部２００に出力している。
【００５２】
［水晶発振器１５０］
水晶発振器１５０は、例えば、１９．６８ＭＨｚの周波数の基準信号を出力する発振器である。当該基準信号は、無線部１００とベースバンド部２００に供給される。
【００５３】
［ベースバンド部２００］
ベースバンド部２００は、信号処理部２１０と、受信バッファ（RX_BUFFER）２２０と、受信制御回路（プロトコル）２３０と、無線ステートベースカウンタ（応答タイマ）２４０と、送信制御回路（プロトコル）２５０と、送信バッファ（TX_BUFFER）２６０と、ユーザインタフェース２７０とを有している。
【００５４】
信号処理部２１０は、無線信号の送受信を行うもので、無線部１００からの無線信号を同期判定して復調して受信バッファ２２０に出力し、送信バッファ２６０からの送信信号を変調して無線部１００に出力する。
【００５５】
受信バッファ（RX_BUFFER）２２０は、信号処理部２１０からの受信信号のデータ（受信データ）を一時的に蓄積し、受信制御回路２３０からの指示により受信データを、ユーザインタフェース２７０を介して通信制御部３００に出力する。
【００５６】
受信制御回路（プロトコル）２３０は、受信プロトコルに従った設定が為されており、無線ステートベースカウンタ２４０で為された状態カウントによる指示で受信プロトコルに従って受信バッファ２２０に蓄積された受信データをユーザインタフェース２７０に出力させる制御を行う。
【００５７】
無線ステートベースカウンタ（応答タイマ）２４０は、例えば、４．９２ＭＨｚで動作し、無線状態をカウントするタイマである。当該応答タイマは、例えば、１３．３２ｍｓ単位×１２８（最大１７０４ｍｓ）カウントするものとなっており、本実施の形態では、即時応答のカウンタとしても利用される。
【００５８】
送信制御回路（プロトコル）２５０は、送信プロトコルに従った設定が為されており、無線ステートベースカウンタ２４０で為された状態カウントによる指示で送信プロトコルに従って送信バッファ２６０に蓄積された送信データを信号処理部２１０に出力させる制御を行う。
【００５９】
送信バッファ（TX_BUFFER）２６０は、通信制御部３００からユーザインタフェース２７０を介して入力された送信データを一時的に蓄積し、送信制御回路２５０からの指示により送信データを信号処理部２１０に出力する。
【００６０】
ユーザインタフェース２７０は、通信制御部３００、パラメータ保管部４００、時間計測部５００とベースバンド部２００内の各部とのデータ等の入出力制御を行うインタフェースである。
【００６１】
［通信制御部３００］
通信制御部（マイコン）３００は、電源（POWER）制御部（スタンバイ）３１０と、通信制御回路３２０と、タイマ３３０と、低速内蔵発振器（ＲＣ）３４０とを有している。
【００６２】
電源（POWER）制御部（スタンバイ）３１０は、無線部１００及びベースバンド部２００に対する電源のＯＮ／ＯＦＦを制御する。
具体的には、同期応答の場合は、応答待ち時間で無線部１００とベースバンド部２００を使用しないため、両者への電源をＯＦＦにする制御を行う。
【００６３】
尚、応答待ち時間終了後に無線部１００とベースバンド部２００の電源をオンにするよう制御してもよいが、両者の立ち上げ時間を考慮して応答待ち時間終了前に電源をオンにするように制御してもよい。応答待ち時間の開始から終了まで、及び開始から終了の少し前までの時間を、応答待ち時間に相当する時間と呼ぶことにする。
【００６４】
また、電源制御部３１０は、応答情報を返信するのに時間を要するシステムにおいて、通信制御回路３２０からの指示で、データを受信した親機が送受信切替で子機になった場合に、タイムアウトの時間内で、応答情報を準備するまでの間、無線部１００とベースバンド部２００の電源をオフにし、応答情報の準備が終了すると無線部１００とベースバンド部２００の電源をオンにして応答情報を送信する。これにより、無線装置の省電力化を図ることができる。
【００６５】
通信制御回路３２０は、ベースバンド部２００のユーザインタフェース２７０、パラメータ保管部４００、時間計測部５００に接続する。
通信制御回路３２０は、ユーザインタフェース２７０との間では受信データの入力、送信データの出力を行う。
【００６６】
また、通信制御回路３２０は、パラメータ保管部４００にアクセスして、設定されている通信モードの情報を読み取って、その通信モードに対応する送受信のプロトコルに関するパラメータを読み込み、ユーザインタフェース２７０を介して受信制御回路２３０と送信制御回路２５０に設定する。
尚、通信制御回路３２０は、読み込んだ通信モードの情報を命令情報のシステム情報又はデータに組み込む処理を行い、通信モードの情報が親機に送信されるようになっている。
【００６７】
通信モードは、ユーザによって設定されるものであるが、通信制御回路３２０の制御によって設定される場合がある。
具体的には、通信モードが「即時応答」「同期応答」に設定されている場合で、通信を行った結果、応答特性がよくない場合（例えば、応答待ち時間で、応答情報を得られる確率が特定値より低くなった場合）に、通信制御回路３２０は、「切替応答」の通信モードに変更する。「切替応答」は、「即時応答」「同期応答」に比べて、応答待ち時間の制約がないため、応答情報を受信できる可能性が高まる。
【００６８】
通信装置が送信側（子機）であれば、上記のような通信モードの設定が為されるが、受信側（親機）の場合は、子機から送信されるシステム情報又はデータに通信モードの情報が含まれているので、その通信モードの情報によりパラメータ保管部４００のパラメータを切り替えて、通信パラメータを読み出し、実現する。または、通信パラメータの書き込みを、ユーザインタフェース２７０を介して、受信制御回路２３０と送信制御回路２５０に設定することにより、次の動作モードを変更することができる。
【００６９】
また、通信制御回路３２０は、時間計測部５００にアクセスし、通信モード「切替応答」の場合に、子機から親機に切り替わった後に、相手装置からの応答情報の受信が特定時間（タイムアウト時間）内にあるか否かの時間管理を行い、タイムアウト時間内に応答情報の受信がないと、切り替わった親機を子機に戻す処理を行う。
【００７０】
また、通信制御回路３２０は、電源制御部３１０に対して、「同期応答」の場合に、応答待ち時間に相当する時間について無線部１００とベースバンド部２００の電源をオフにする指示を出力する。
更に、通信制御回路３２０は、電源制御部３１０に対して、「切替応答」の場合に、応答情報の準備ができるまでの時間について無線部１００とベースバンド部２００の電源をオフにする指示を出力する。
【００７１】
タイマ３３０は、親機の場合は間欠受信計測用として、子機の場合は応答待ち時間計測用として使用されるもので、特に「同期応答」のタイマとして用いられる。このタイマの駆動周波数は、例えば、２４０ＫＨｚとなっている。
低速内蔵発振器（ＲＣ）３４０は、ＲＣ素子（抵抗と容量）と増幅器で構成された発振器であり、タイマ３３０及び通信制御部３００内の各部への基準信号を供給する。
【００７２】
［パラメータ保管部４００］
パラメータ保管部（ＥＥＰＲＯＭ：Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）４００は、通信モード、各種の通信モードに対応したプロトコルに関するパラメータを記憶している。
パラメータ保管部４００は、通信制御回路３２０によりアクセスされる。
【００７３】
［時間計測部５００］
時間計測部（ＲＴＣ）５００は、「切替応答」用のタイマとして使用されるものである。
この時間計測部５００は、応答待ち時間をカウントするためにではなく、子機側が応答情報を受信できなかったときのタイムアウトをカウントするものである。
また、上記タイムアウトのカウントに、時間計測部５００のタイマを使わずに、通信制御部３００のタイマ３３０で間欠受信の時間をカウントしているので、間欠受信の回数をカウントし、特定の値となったときにタイムアウトとして処理するようにしてもよい。
【００７４】
ここで、各通信モードにおける使用するタイマを整理すると、「即時応答」にはベースバンド部２００の無線ステートベースカウンタ（応答タイマ）が使用され、「同期応答」には通信制御部（マイコン）３００のタイマ３３０が使用され、「切替応答」には時間計測部（ＲＴＣ）５００が使用される。尚、「切替応答」でタイマ３３０を用いてもよい。
【００７５】
［無線装置の動作］
送信側（子機）の無線装置の場合、パラメータ保管部４００に設定されている通信モード及び当該通信モードに対応したプロトコルのパラメータを通信制御回路３２０が読み込み、送信制御回路２５０及び受信制御回路２３０に当該通信モードに対応した送信プロトコルと受信プロトコルのパラメータを設定すると共に、システム情報又はデータに通信モードの情報を組み込んで親機に送信する処理を行う。
【００７６】
システム情報等を受信した親機は、それに組み込まれた通信モードの情報を取り出して、パラメータ保管部４００に記憶すると共に、当該通信モードに対応するプロトコルに関するパラメータを通信制御回路３２０が受信制御回路２３０と送信制御回路２５０に設定して、子機側の通信モードと同じ通信モードで送受信するようになる。
【００７７】
具体的には、子機の無線装置は、通信モードが「即時応答」の場合は、命令情報を送信した後の応答待ち時間を、ベースバンド部２００の無線ステートベースカウンタ２４０を用いてカウントし、応答待ち時間カウント後に、応答サイクルで親機からの応答情報を受信する。
【００７８】
また、子機の無線装置は、通信モードが「同期応答」の場合は、命令情報を送信した後の応答待ち時間を、通信制御部（マイコン）３００のタイマ３３０を用いてカウントし、応答待ち時間カウント後に、同期サイクルで同期処理を行い、そして、応答サイクルで親機からの命令情報を受信する。
【００７９】
タイマ３３０で応答待ち時間をカウントしている間は、通信制御部３００のPOWER制御部３１０は、無線部１００とベースバンド部２００に対する電源供給を停止（ＯＦＦ）にし、カウントアップに合わせて無線部１００とベースバンド部２００に対する電源供給を開始（ＯＮ）する。これにより、無線装置での省電力を図ることができる。
【００８０】
また、送信側の子機の無線装置は、通信モードが「切替応答」の場合は、命令情報を送信した後に親機に切り替わり、送信相手の無線装置が受信した命令情報に含まれる通信モード情報に従って、「切替応答」の通信モードに設定され、親機から子機に切り替わり、送信相手の無線装置から同期サイクルで同期用コードと同期ワードを受信して同期処理が為され、応答サイクルで命令情報を受信する。
【００８１】
ここで、送信側の無線装置は、子機から親機に切り替わった後に、送信相手の無線装置からの信号を受信できなかった場合は、タイムアウト時間を時間計測部５００で計測し、カウントアップすると親機を子機に戻す処理を行う。
【００８２】
また、通信モードが「即時応答」「同期応答」の場合で、親機からの応答情報を得られる割合が特定値より低い場合には、通信制御回路３２０は通信モードを「切替応答」に変更して通信を行う。
通信モードを「切替応答」に変更することにより、無線装置は、応答待ち時間にとらわれず、双方向の通信を行うことができ、応答情報を直ちに返信できない状況及びシステムにおいて、応答情報を受信できる可能性を高くすることができる。
【００８３】
［実施の形態の効果］
本システムによれば、通信モードとして、子機が応答待ち時間後に親機からデータを受信する「即時応答」と、子機が応答待ち時間後に親機への再同期を行い、同期後に親機からデータを受信する「同期応答」と、子機がデータを送信した後に親機に切り替わり、当該データを受信した親機が子機に切り替わって同期処理を行い、当該切り替わった子機から前記切り替わった親機にデータを送信する「切替応答」を備え、「即時応答」ではベースバンド部２００の無線ステートベースカウンタ２４０で応答時間を計測し、「同期応答」では通信制御部３００のタイマ３３０で応答時間を計測し、「切替応答」では時間計測部５００でタイムアウト時間を計測し、子機から送信される通信モードの情報に基づいて親機は当該通信モードに設定され、通信モードが「即時応答」の場合は、高速応答を実現でき、通信モードが「同期応答」の場合は、応答待ち時間に相当する時間について応答無線部１００及びベースバンド部２００を停止して省電力とし、通信モードが「即時応答」「同期応答」の場合で応答特性がよくない場合に、子機が通信モードを「切替応答」に変更するようにしているので、応答情報を直ちに返信できない状況でもアンサーバックを確実に得ることができ、更に消費電力を低減できる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、アンサーバックを確実に得られるようにしつつ、消費電力の低減を図ることができる双方向無線システムに好適である。
【符号の説明】
【００８５】
１０…装置（１）、  １０′…子機、  １１…送信（ＴＸ）部、  １２…受信（ＲＸ）部、  ２０…装置（２）、  ２０′…親機、  ２１…送信（ＴＸ）部、  ２２…受信（ＲＸ）部、  １００…無線部、  １５０…水晶発振器、  ２００…ベースバンド部、  ２１０…信号処理部、  ２２０…受信バッファ（RX_BUFFER）、  ２３０…受信制御回路、  ２４０…無線ステートベースカウンタ（応答タイマ）、  ２５０…送信制御回路、  ２６０…送信バッファ（TX_BUFFER）、  ２７０…ユーザインタフェース、  ３００…通信制御部、  ３１０…電源（POWER）制御部、  ３２０…通信制御回路、  ３３０…タイマ、  ３４０…低速内蔵発振器（ＲＣ）、  ４００…パラメータ保管部（EEPROM）、  ５００…時間計測部（ＲＴＣ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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